的价电子层是其电子负责元素的化学性质。该壳中的电子与相邻原子的电子相互作用,从而形成共价键(AB);如果它们从一个原子迁移到另一个带负电的离子键(A + B–)。
该层由主量子数n定义,该主量子数又指示在元素周期表中发现元素的周期。而基团的排序取决于在价壳中轨道的电子数量。因此,对于等于2的n,它可以占据八个电子:八个基团(1-8)。
资料来源:GabrielBolívar
上图说明了化合价层的含义。原子中心的黑点是原子核,其余同心圆是由n定义的电子壳。
这个原子有几层?它们每个都有自己的颜色,并且由于有四个颜色,因此原子具有四个层(n = 4)。还要注意,颜色会随着从层到核心的距离增加而降低。价层是离原子核最远的一层:颜色最浅的一层。
价层是多少?
根据图像,价壳仅是电子所占据的原子的最后轨道。在浅蓝色壳中,对于n = 4,存在一系列4s,4p,4d和4f轨道;也就是说,内部还有其他具有不同电子容量的子层。
原子需要电子来填充所有4n轨道。可以在一段时间内在元件的电子配置中观察到此过程。
例如,钾具有4s 1电子构型,而钙在其右侧为4s 2。根据这些设置,价层是什么?该术语是指稀有气体氩1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6的电子构型。这表示内部层或封闭层(也称为内核)。
由于4s轨道是能量最高的轨道,并且有新的电子进入,因此它代表了K和Ca的价壳。如果将K和Ca的原子与图中的一个进行比较,所有的内层都是蓝色的;浅蓝色层是4层,外面是一层。
特点
综上所述,可以总结出所有原子的价壳的一些特征:
-您的能量水平更高;相同的是,它进一步从原子核中移出,并且具有最低的电子密度(与其他层相比)。
-不完整。因此,当在周期表中从左到右遍历一个周期时,它将继续充满电子。
-它参与共价或离子键的形成。
在金属钾和钙的情况下,它们被氧化成阳离子。K +具有电子结构,因为它仅失去其外部电子4s 1。在Ca 2+侧,其构型也是如此;因为您损失了两个(4s 2)而不是失去一个电子。
但是,如果K +和Ca 2+都从化合价壳中失去电子并具有电子构型,它们之间有什么区别?不同之处在于它们的离子半径。Ca 2+小于K +,因为钙原子具有一个额外的质子,该质子以更大的力(闭合或价态的壳)吸引外部电子。
价壳4s尚未消失:它们仅对这些离子为空。
例子
价壳的概念可以在化学的许多方面直接或间接地发现。由于其电子是参与键形成的电子,因此涉及它们的任何主题(TEV,RPECV,反应机理等)都必须引用该层。
这是因为,它比电子更重要的是电子。称为价电子。当以电子构型的渐进结构表示时,它们定义了原子的电子结构,因此也定义了其化学性质。
根据原子A和另一个B的信息,可以通过路易斯结构概述其化合物的结构。同样,一系列化合物的电子和分子结构可以通过价电子的数量来确定。
在周期表中可以找到价壳的最简单例子。具体而言,在电子构型中。
例子1
仅通过电子构型可以识别元素及其在周期表中的位置。因此,如果元素X具有配置5s 2 5p 1,它是什么以及它属于哪个周期和组?
由于n = 5,所以X在第五个周期中。另外,它具有三个价电子:两个在5s 2轨道上,一个在5p 1上。内层不提供更多信息。
由于X具有三个电子,并且其5p轨道不完整,因此它位于p块中;此外,在IIIA组(罗马式系统)或13组(IUPAC批准的当前编号系统)中。那么X大约是铟元素In。
例子2
什么是电子结构4d 10 5s 1的元素X ?请注意,像In一样,它属于周期5,因为5s 1轨道是能量最高的轨道。但是,价壳还包含4d轨道,因为它们不完整。
然后,对于pos块的元素,价层可以指定为nsnp;或(n-1)dns,用于块d的元素。因此,神秘元素X属于块d,因为其电子配置为(n-1)dns(4d 10 5s 1)类型。
您属于哪个组?X 加上来自4d 10轨道的十个电子和来自5s 1的一个电子,X具有11个价电子。因此,必须将其放在IB组或11组中。然后通过元素周期表的周期5到第11组,一个偶然发现元素银Ag。
参考文献
- 颤抖和阿特金斯。(2008)。无机化学。(第四版,第23页)。Mc Graw Hill。
- 惠特顿,戴维斯,佩克和斯坦利。化学。(第8版)。CENGAGE Learning,第287页。
- NDT资源中心。(科幻)。价壳。摘自:nde-ed.org
- Clackamas社区学院。(2002)。价电子。从以下站点恢复:dl.clackamas.edu
- 化学LibreTexts。(科幻)。价电子和核心电子。从以下位置恢复:chem.libretexts.org